package datastructure.priorityqueue;

import datastructure.line.Array.Array;

/**
 * 0
 * 1              2
 * 3      4      5       6
 * 7    8  9   10
 * 11  12
 */

/**
 * 堆
 *
 * @param <E>
 */
public class MaxHeap<E extends Comparable<E>> {
    private Array<E> data;

    public MaxHeap(int capacity) {
        data = new Array<>(capacity);
    }

    public MaxHeap() {
        data = new Array<>(0);
    }

    // 返回堆中的元素个数
    public int getSize() {
        return data.getSize();
    }

    // 堆是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return data.isEmpty();
    }

    // 返回完全二叉树中，索引的父亲结点的索引
    private int getParent(int index) {
        if (index == 0)
            // 0没有父亲结点
            return 0;
        return (index - 1) / 2;
    }

    // 返回完全二叉树中，该结点的左孩子
    private int getLeftChild(int index) {
        return (2 * index + 1);
    }

    // 返回完全二叉树中，该结点的右孩子
    private int getRightChild(int index) {
        return (2 * index + 2);
    }

    public void add(E e) {
        data.addLast(e);
        siftUp(data.getSize() - 1);
    }

    private void siftUp(int k) {
        while (k > 0 && data.get(getParent(k)).compareTo(data.get(k)) < 0) {
            data.swap(k, getParent(k));
        }
    }

    public E siftDown() {
        E e = data.get(0);
        data.swap(0, data.getSize() - 1);
        data.removeLast();
        siftDown(0);
        return e;
    }

    private void siftDown(int index) {
        while (getLeftChild(index) < data.getSize()) {
            int j = getLeftChild(index);
            if (j + 1 < data.getSize() && data.get(j + 1).compareTo(data.get(j)) > 0) {
                j = getRightChild(index);
            }
            if (data.get(index).compareTo(data.get(j)) >= 0) {
                break;
            }
            data.swap(index, j);
            index = j;
        }
    }

    public E extactMax() {
        E e = findMax();
        data.swap(0, data.getSize() - 1);
        data.removeLast();
        siftDown(0);

        return e;
    }

    public E findMax() {
        if (data.getSize() == 0) {
            return null;
        }
        return data.get(0);
    }
    /**
     * 堆的替换操作，方法:首先替换掉第一个元素，然后执行siftDown
     */
}
